3D프린터 준비는 '교육'보다 '기술'이다
'3D 프린팅' 산업은 무엇보다 빠르게 성장해가고 있는 분야 중 하나다. '무한한 가능성'의 분야이기도 하고, 그래서 정부도 발벗고 나서서 이 분야를 지원해가고 있다.
3D프린터 기기 하나 만 있으면 상상하는 많은 것을 현실에서 만질 수 있는 물체로 만들어 준다. 정밀한 사람의 손과 귀, 코 등 장기를 만들어내고, 중소기업은 저렴한 가격으로 시제품을 만들어서 테스트할 수 있어서 경쟁력 향상에 큰 도움이 된다.
심지어 감성의 산업인 예술 분야에서도 아티스트의 상상을 현실로 보여주는 작품을 만들어내고 있다.
이런 '3D 프린터' 인공지능과 함께 4차산업혁명의 가장 각광받는 분야가 되었다. 사람을 능력을 극대화시킬 수 있는 로봇 또한 3D프린팅 기술은 활용하면 손쉽게 중요 부품을 만들어낼 수 있다.
3D 프린터가 바꾸놓은 수많은 산업 분야
<소형 3D 프린터>
3D프린터는 가정에서 사용할 수 있을 만큼 작아져서 그 용도가 다양해지고 있다. 가격도 일반적인 인쇄용 프린터와 유사한 20만원대의 저렴한 제품도 다수 출시가 되고 있다.
'캐드'와 같이 전문적인 툴을 사용하지 않더라도 작은 소품을 만드는 것은 어렵지가 않다. 아이들의 교구를 직접 만들고, 스마트폰 케이스를 만들고, 아이디어에 따라서는 팔 수 있을 법한 깜찍한 소품도 만들 수 있다.
어린 아이들이 TV를 보다가 장난감을 갖고 싶다고 할 때 쇼핑몰을 서핑하며 저렴한 제품을 찾을 수도 있지만 3D 프린터가 있다면 어떻게 만들 수 있을까 먼저 고민할 수도 있을 것이다.
<3D프린터로 만든 캔들 홀더(바로가기)>
<NASA 360 Talks - Building in Space>
3D프린터 기술은 우주 산업에서도 활용되고 있다. 미국의 테더스 언리미티드(TUI, Tethers Unlimited, Inc.)는 NASA와 함께 3D 프린터 기술을 이용해서 우주 공간에 구조물을 만드는 '스파이더팹(SpiderFab) 인공위성'을 개발 중이다. 머나먼 우주 공간에 필요한 물품을 공급하는 것이 쉽지 않은데, 3D프린팅 기술로 원하는 구조물을 현장에서 만들어 낼 수 있어서 우주 시대를 상당히 앞당길 수 있을 것으로 보인다.
3D프린팅 기술은 우주나 사막 등 환경이 열악한 곳에 필요한 물품을 바로 제작해서 사용할 수 있는 장점으로 그 가능성이 무한하다고 말하는 것이다. 이동하며 작업할 수 있는 '3D프린터 차량'이 또 하나의 사업으로 부각될 수도 있겠다.
미국 미시간공과대(MIT) 연구팀은 산업용 목재 폐기물을 이용해 소재압출적층(FDM)방식 3D프린터에서 사용할 수 있는 나무 '필라멘트'를 만드는 데 성공했다. 새로운 소재의 필라멘트가 등장하는 것이면서, 목재 폐기물의 환경 피해를 줄일 수 있는 친환경적인 방식이어서 주목된다.
3D프린터 기술이 적용된 수많은 제품들
3D 프린터 기기는 가정에서 이용할 수 있을 정도로 가 소형화되고 가격도 저렴해지면서 산업 현장 뿐 만 아닌 어디에서나 사용할 수 있는 만들 수 있는 시대가 되었다. 컴퓨터 또는 스마트폰 하나와 3D프린터가 있으면 머리 속 상상이 현실이 될 수 있다.
<설탕 3D 프린터로 만든 예술 작품(출처 바로가기)>
산업에서 어떠한 제품을 만들기 위해서는 시제품을 만들어서 테스트하는 과정이 필수적이다. 이 때 필요한 것이 금형인데 가격이 상당히 비싸서 정식 제품 출시까지 여러번의 금형 수정은 기업에게 여간 부담스러운 것이 아니다.
'3D 프린터'는 저렴한 비용으로 제품을 만들 수 있어서 완성 제품을 만들기까지 소요되는 비용을 상당히 줄일 수 있다. 또한 제작 시간도 금형을 이용하는 것보다 짧아서 제작 기간을 단축하는데도 도움이 된다.
<3D프린터로 제작한 의족(출처 바로가기)>
의료 분야에서는 매우 적극적으로 3D 프린터 기술을 이용하고 있다. 사람이 착용하는 다리나 손 등 장기는 각 사람에 맞춰 제작을 해야 한다. 기성품을 만들 기가 어렵다는 것이다. 그렇다보니 가격이 비싸서 보편적 의료를 행하기 어렵다.
3D 프린팅 각자의 조건에 맞춰서 의족, 의수 등을 장기를 만들 수 있다. 심지어 수술 전에 몸 속의 심장과 똑같은 심장을 만들어 문제점을 파악하고 수술한 사례가 있다. 심장 모형을 인쇄하는 데 든 시간은 20시간, 비용은 600달러(약 64만원) 밖에 들지 않았다.
3D 프린터 기술은 제품을 미리 만들지 않고 주문을 접수한 후 제품을 만드는 '선주문 후생산'이 가능해진다. 마치 치킨을 주문하면 그때 요리를 시작하는 것과 같다. 이는 제조업 뿐 만 아니라 유통 산업 구조에도 변화를 일으킬 수 있어서 주목된다.
3D프린터에 대한 우리의 준비와 인식
3D프린터는 앞서 말한 바와 같이 의료와 다양한 산업 분야에서 이미 성과를 내고 있어서 가능성이 아닌 현실의 필수불가결한 기술로 자리를 잡을 것임은 누구나 짐작할 수 있다. 또한 4차산업혁명의 제조 혁신에서도 필수적인 기술이다.
그래서그런지 이를 배우고 적용하려는 사람들과 기업이 늘고 있다. 하지만 포털의 연관검색어에 보이는 '국비지원', '자격증', '무료교육' 등의 단어를 보면 산업으로 발전해가는 기술이 아닌 교육업체의 새로운 수익 모델 정도로 치부되고 있는 것이 아닌가 하는 생각이 든다.
<'3D프린터' 연관검색어 (출처 에스트리)>
산업 자체를 흔들 수 있는 기술인 '3D프린팅'은 아직 가야할 길이 멀다. 프린팅의 정교함 등 성능을 높이는 기술적인 측면과 소재로 사용되는 필라멘트 개발 등이 전 세계적으로 진행 중이다. 이미 만들어진 기기를 활용하는 '3D프린터 자격증', '국비 교육' 보다 글로벌에서 통할 수 있는 첨단 기술의 개발이 먼저라는 것이다.
독일은 ‘인더스트리 4.0’이라는 이름으로 제조업 전체를 스마트 공장으로 초연결하는 거대 플랫폼을 만들어가고 있다. 여기에도 3D 프린터를 IoT, 빅데이터와 결합하여 제조업 패러다임을 바꿔가고 있다.
미국은 2013년 버락 오바마 전 대통령이 3D 프린팅 기술을 차세대 제조 혁명의 필수 요소로 언급했고, 집권 기간 총 10억 달러를 투자해 비약적인 발전을 이루었다.
중국도 1991년부터 일찌감치 3D 프린터 기술에 투자를 시작했고, 표준 제시를 위해 '3D프린터기술산업연맹'을 설립하는 등 기술 개발에 박차를 가하고 있다.
우리는 어떠한가? 대한민국은 3D프린팅 산업에 2018년 457억원을 투입했지만, 새로운 산업이란 측면에서 매우 작은 금액이다. 정보통신산업진흥원의 '2017년 3D프린팅 산업실태조사'에 따르면 국내 시장 규모는 3469억원(2016년 대비 16.8% 증가), 기업 수 302개(2016년 대비 19.4%증가)로 성장세가 보인다. 하지만, 연간 매출액 10억원 미만 기업이 90.4%, 종사자 수 10인 미만 기업이 89.9%에 이른다. 기술 수준은 미국의 66% 수준이며 2.9년의 차이가 난다고 한다. 매우 열악한 상황이라는 것이다.
이미 눈앞에 다가온 4차산업혁명의 시대, 그것이 가져올 앞으로의 100년, 3차 산업혁명까지 선진국에 끌려왔다면 이제는 우리가 앞서야 하지 않을까? 지금 무엇을 해야 할 것인가 깊이 고민이 필요하다.
